ID: 00003982
Имеются два одинаковых электрических нагревателя. При параллельном соединении они нагревают 2 л воды на 80 °С за 7 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь.
Источник: ФИПИ
два одинаковых нагревателя соединены параллельно
V = 2 л = 2 \times 10^{-3} м³ (вода)
\Delta T = 80 °C
t = 7 мин = 420 с
c = 4200 Дж/(кг·°C), \rho = 1000 кг/м³
потерями пренебречь
P — мощность каждого нагревателя
Два одинаковых нагревателя греют воду вместе, значит их мощности складываются — общая мощность вдвое больше мощности одного: P_{\text{общ}} = 2P.
Вся подведённая энергия идёт на нагрев воды (потерь нет), а мощность — это энергия за секунду:
P_{\text{общ}} = \frac{Q}{t} = \frac{c m \Delta T}{t}.
Массу воды найдём через её плотность и объём:
m = \rho V = 1000 \cdot 2 \times 10^{-3} = 2 \text{ кг}.
Теперь выражаем мощность одного нагревателя (общую делим на два) и подставляем числа:
P = \frac{c m \Delta T}{2t} = \frac{4200 \cdot 2 \cdot 80}{2 \cdot 420} = \frac{672000}{840} = 800 \text{ Вт}.
P = 800 Вт